FLORAÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS NAS REPRESAS EUTRÓFICAS DE BARIRI E IBITINGA ( MÉDIO RIO TIETÊ), SP

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1 296 FLORAÇÃO DE CIANOBACTÉRIAS NAS REPRESAS EUTRÓFICAS DE BARIRI E IBITINGA ( MÉDIO RIO TIETÊ), SP Luzia, A.P. 1,2 e Matsumura-Tundisi, T. 1,3 1 Programa de Pós Graduação em Ecologia e Recursos Naturais; 2 Bolsista CNPq/CT-Hidro Rua Marechal Deodoro 3551 Vila Nery / eipiele@itelefonica.com.br ; 3 Associação Instituto internacional de Ecologia e Gerenciamento Ambiental - Rua Bento Carlos 750, centro / takako@iie.com.br RESUMO A floração de algas cianofíceas é um fenômeno que ocorre em muitos reservatórios que recebem efluentes de esgotos domésticos e industriais de grandes cidades, causando sérios problemas à saúde humana em virtude de certas cepas produzirem substâncias tóxicas que atacam o fígado, como a microcistina (hepatotóxicas), ou o sistema nervoso, como a cilindrospermopsina (neurotóxica), constituindo fonte de preocupação dos órgãos sanitários. O avanço da eutrofização é a principal causa da ocorrência de floração dessas algas pertencentes à classe Cyanophyceae também denominada de Cyanobacteria, porém, é necessário considerar, além da alta concentração de nitrogênio e fósforo, um grupo de fatores co-variantes, assim como a mistura vertical da coluna d água ocasionada pelo vento, disponibilidade de luz, estabilidade da coluna d água e a razão N:P, que podem alterar a dominância das diferentes classes de fitoplâncton e a permanência de floração de cianobacteria. No presente trabalho, são apresentados os dados fisicos e quimicos das Represas de Bariri e de Ibitinga construídas no Médio Tietê em seqüência a represa de Barra Bonita. Estudou-se a ocorrência de florações de cianofíceas nesses reservatórios, suas causas, estabelecendo uma relação de abundância de cianofíceas com a razão N:P, e o estado trófico dos reservatórios. A permanência de floração de cianofíceas nos reservatórios eutróficos Bariri e Ibitinga, no período de estiagem (inverno) e de chuva (verão), está associada ao período de instabilidade e de estabilidade da coluna d água. ABSTRACT The cyanobacteria algal bloom is a phenomenon that occurs in many freshwater reservoirs that receives industrial and domestic sewage from big cities, causing serious problems to human health due to the production by toxic strains, which hurts the liver, and neurotoxins that causes injury in the nervous system. The main cause of cyanobacteria bloom is the eutrophication, and, yet, the nitrogen and phosphorus high concentration. Furthermore, it is necessary to consider several other covariant factors, as well as vertical mixing of depth water due to wind effect, sunlight availability, stability of depth water and ratio N:P; all these factors may alter the dominance of different phytoplankton classes. In this paper is presented the reservoirs Bariri and Ibitinga physical and chemical data, these reservoirs are built in the sequence of Barra Bonita reservoir, at the middle Tietê river. It was studied the occurrence of cyanophyceae bloom in these reservoirs and its causes,

2 297 establishing a cyanobacteria abundance with ratio N:P and reservoir trophic state relationship. During the dry season and rain season, the cyanobacteria bloom permanence is associated with depth column instability and stability. INTRODUÇÃO A eutrofização é um processo de enriquecimento natural ou artificial dos sistemas aquáticos por nutrientes, principalmente nitrogênio e fósforo, que promovem o crescimento de algas fitoplanctônicas. Porém, esses nutrientes em excesso favorecem o desenvolvimento de um grupo de algas, as cianofíceas ou cianobactérias, que formam florações freqüentes, persistindo por períodos de semanas ou meses. A ocorrência de florações de cianobactérias deve-se, além de altas concentrações de nitrogênio e de fósforo, a outros fatores, como temperatura entre 15 a 30 0 C, valores de ph de 6 a 9 e estabilidade da coluna d água (Azevedo,1998). A composição das espécies de fitoplâncton muda em decorrência da eutrofização. Embora as cianobactérias sejam comumente encontradas em condições eutróficas, outras espécies também podem ser importantes e não se sabe a causa do sucesso das cianobactérias nessa competição (UNEP-IETC, 2001). Muitas vezes, a razão nitrogênio e fósforo determina as florações de cianobactérias quando tal razão é baixa. Em estudos realizados em lagos do oeste do Canadá, foi observado que os valores sazonais médios da relação nitrogênio e fósforo situava-se entre 20 e 30, com pouca abundância de cianofíceas (1-10%). Porém, durante a primavera, essa relação abaixou para 1, desencadeando a floração de cianobactéria Aphanisomenon flosaquae com quase 100% de abundância (IETC, 2001). O presente trabalho teve como objetivo estudar a floração de cianobacteria, em dois reservatórios eutróficos do Medio Tietê, SP (reservatório de Bariri e Ibitinga), em duas épocas do ano: estiagem e chuvosa, e verificar a evolução da floração das cianobactérias ao longo do periodo de dez anos. MATERIAL E MÉTODOS Área de estudo Foram feitas coletas em 2 reservatórios pertencentes ao médio Tietê, São elas: represa de Bariri e represa de Ibitinga. Essas represas fazem parte de um sistema de reservatórios construídos em cascata ao longo do rio Tietê, construídas na seqüência represa de Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão e Nova Avanhandava. As localizações das represas estão apresentadas na figura 1.

3 298 Figura 1. Localização do estado de São Paulo e distribuição dos reservatórios construídos em cascata no rio Tietê (Fonte: Tundisi 1988). O reservatório de Bariri, construida em 1960, com o represamento dos rios Bauru e rio Jaú, possui volume total de água de 546 x 10 6 m³, Profundidade máxima de 20 m e Tempo de residência média de 7 a 24 dias. Já o reservatório de Ibitinga, construido em 1969, possui Volume total de água de 981x10 6 m³, Profundidade máxima de 22 m e Tempo de residência média de dias. Metodologia de estudo O estudo foi realizado em duas épocas do ano: época da estiagem (junho/2005) e época da precipitação (janeiro/2006). Em cada reservatório, foi estabelecido um ponto fixo, na região mais profunda próxima à barragem, onde estudos de nutrientes e abundância relativa de grupos fitoplanctônicos foram realizados. Nitrogênio total Kjeldahl, APHA (1998), fósforo total Valderama (1981), índice do estado trófico (IET) Carlson (1977) para o parâmetro fósforo total, clorofila, Nush (1980). Os valores de ph, Oxigênio dissolvido e temperatura, foi obtido com a sonda Horiba U22. O material fitoplanctônico foi obtido por meio da filtragem de 60 litros da superfície, utilizando rede de 20µm, e a composição fitoplanctônica foi medida usando microscópio invertido pela técnica do Utermohl (1958). O calculo da razão N:P foi feito dividindo-se o valor em ug/l de cada parâmetro pelo peso molecular de seu respectivo elemento (30,974 no caso do fósforo e 14, 007 no caso do nitrogênio) e em seguida dividiu-se os novos valores calculados um pelo outro, ou seja, N:P. RESULTADOS E DISCUSSÃO Estado trófico dos reservatórios A represa de Bariri apresentou-se hipereutrófica, tanto na estiagem como na precipitação, e a represa de Ibitinga, eutrófica na estiagem e hipereutrófica na precipitação. No período de precipitação 1998, um estudo realizado por Barbosa et al nos reservatórios de Bariri e Ibitinga obteve valores de IET que classificaram essas represas como hiper-eutrofica e eutrofica, respectivamente.

4 299 Biomassa, composição e abundância relativa das classes de fitoplâncton nos três reservatórios A represa de Bariri, na época de seca, comportou-se como mesotrófica (concentração entre 10-30µg/L), porém, na época chuvosa, mostrou-se hipereutrófica (concentração superior a 60µg/L). A represa de Ibitinga no período da seca comportou-se como oligotrófica em termos de concentração de clorofila (10µg/L), porém, na época da chuva, (verão) comportou-se como eutrófico (concentração de 40µg/L). A composição fitoplanctônica em categoria de classes mostrou que para a represa de Bariri, o grupo das cianofíceas dominou tanto na época da seca como no período chuvoso. Porém, na represa de Ibitinga, na época chuvosa (verão), houve forte dominância de cianofícea, com 81% de abundância, porém, na época da seca (inverno), houve dominância de Bacillariophyceae, com 61% de abundância, provavelmente devido à ação do vento, resuspendendo o material do fundo. Em 1998, Barbosa et al, obteve valores de clorofila de 55,77 µg/l na represa de Bariri, e abundância de cianoficeae em torno 75%, e na represa de Ibitinga, valores de clorofila de 54,9 µg/l e abundância de cianoficeae de 78%, mostrando que esse processo de florescimento é contínuo, e cada vez ocorre em maiores porcentagens. Em ambas as represas o gênero mais representativo foi Microcystis sp. Relação entre a razão N:P,variáveis físicas e químicas Na tabela 1 estão apresentados os dados das variáveis físicas e químicas e razão N:P nas duas diferentes épocas Tabela 1. Valores de Nitrogênio total, Fósforo total, ph, OD e razão N:P nas represas Bariri e Ibitinga nas épocas da estiagem (junho/2005) e chuva (janeiro/2006) Bariri Ibitinga Seca Chuva Seca Chuva Nitrogênio total (mg/l) 0,53 1,41 0,46 1,08 Fosforo total (µg/l) 67,1 130,8 36,22 90,67 ph 7,37 7,31 8,11 8,48 OD (mg/l) 7,04 7,70 6,67 7,85 N:P Os valores das concentrações de nitrogênio total, fósforo total e oxigênio dissolvido, foram maiores para a represa de Bariri do que para Ibitinga, já os valores de ph foram maiores na represa de Ibitinga. No reservatório de Bariri, em ambas épocas do ano, ocorreu abundância de cianofíceas 69% no inverno e 48% no verão, caracterizando um ambiente eutrófico. A razão N:P no inverno foi 17 e, no verão, 23. No reservatório de Ibitinga, eutrófico, o valor da N:P no inverno foi 28 e, no verão, 26. Entretanto, não ocorreu floração de cianofícea no inverno devido a sua instabilidade, provocada pela ação do vento, ocorrendo grande abundância de

5 300 Bacillariophyceae. Porém no verão, a razão N:P foi de 26 havendo uma abundância de Cyanophyceae, de 80,7%, também caracterizando um ambiente eutrófico. CONCLUSÃO Ao longo de vários anos as represas de Bariri e Ibitinga sofrem com o aumento das florações de cianoficeas. Existem épocas em que o sistema encontra-se com pouca estabilidade, proporcionando assim a mistura e homogeneização da coluna de água, favorecendo, por curtos períodos de tempo, outros grupos fitoplanctônicos. As concentrações de nutrientes foram maiores na represa de Bariri, do que na de Ibitinga. A permanência de floração de cianofíceas nos reservatórios eutróficos Bariri e Ibitinga, no período de estiagem (inverno) e de chuva (verão), está associada ao período de instabilidade e de estabilidade da coluna d água REFERÊNCIAS AZEVEDO, S.M.F.O. Toxinas de cianobactérias: causas e conseqüências para a saúde pública. Revista virtual de medicina, v 1, n BARBOSA, F. A. R.; PADISAK, J.; ESPÍNDOLA, E. L. G.; BORICS, G.; ROCHA, O. The cascading reservoir continuum concept (CRCC) and its application to the river Tietêbasin, São Paulo State, Brazil. In: TUNDISI, J.G.; STRASKRABA, M. Eds. Theoretical reservoir ecology and its applications. Rio de Janeiro, Brazilian Academy of Sciences and Backhuys Publishers. P INTERNACIONAL ENVIRONMENTAL TECNOLOGY CENTRE (IETC). Planejamento e gerenciamento de lagos e reservatórios: uma abordagem integrada ao problema da eutrofização. v11. Tradução Dino Vanucci. Responsabilidade pela edição em português de J. G. Tundisi. PNUMA, ANA, IIE, PROÁGUA, UNESCO, BANCO MUNDIAL (Série publicações técnicas). Rima. São Carlos. 385p NUSH, E.A., Comparison of different methods for chlorophyll and phaeopigment determination. Arch. Hidrobiol. Beih. Ergehn. Limnol. 14: TUNDISI, J.G.. Impactos ecológicos da construção de represas: aspectos específicos e problemas de manejo. In: TUNDISI,J.G. ed. Limnologia e manejo de represas. Monografias em Limnologia. São Carlos, USP/EESC/CRHEA. Vol I, Tomo 1, p UNEP-IETC. Lagos e reservatórios: qualidade da água: o impacto da eutrofização. ILEC, IIE, 28p. Tradução J. G. Tundisi e T. Matsumura-Tundisi

6 301 UTERMÖHL, H. Mitt. Int. Verein. theor. angew. Limnol. 9: VALDERRAMA, J.C. The simultaneous analyses of TN and TP in natural waters. Mar. Chem., v. 10, p AGRADECIMENTO Os autores agradecem aos órgãos financiadores FINEP (CT-Hidro Convênio: ), CNPq (Processo:142509/2004-3) que concederam auxílios e bolsas para o desenvolvimento do Projeto).